活性污泥法处理污水的运行管理.pdf

1、经 营 与 管 理活 性 污 泥 法 处 理 污 水 的 运 行 管 理高 梦 国 高 欣摘 要 对 采 用 活 性 污 泥 法 污 水 处 理 厂 进 行 了 介 绍 ,主 要 包 括 系 统 平 衡 和 实 现 数 据 化 管 理 。关 键 词 活 性 污 泥 法 系 统 平 衡 泥 龄 回 流 停 留 时 间 溶 解 氧 有 机 酸 数 据 化 管 理 氧 化还 原 电 位几 年 来 ,保 护 环 境 ,可 持 续 发 展 的 理 念 已 深 入 人心 ,人 们 在 水 污 染 控 制 方 面 的 认 识 也 在 深 化 ,水 处 理技 术 也 有 了 新 的 发 展 ,特 别 是 城

2、市 污 水 处 理 厂 在 污 水净 化 保 护 环 境 方 面 起 到 了 不 可 忽 视 的 作 用 ,这 就 要 求我 们 对 污 水 处 理 厂 的 生 产 运 行 管 理 提 高 到 一 个 新 的水 平 。 只 有 管 理 得 当 ,才 能 使 污 水 处 理 厂 运 行 正 常 ,使 污 水 得 到 更 好 的 净 化 。 锦 州 污 水 处 理 厂 采 用 的 是活 性 污 泥 法 ,是 处 理 城 市 污 水 最 广 泛 使 用 的 方 法 。 它能 从 污 水 中 去 除 溶 解 的 胶 体 中 可 生 化 降 解 的 有 机 物 ,以 及 能 使 活 性 污 泥 吸 附

3、的 悬 浮 固 体 和 其 它 一 些 物 质 。无 机 盐 类 也 能 部 分 去 除 。 活 性 污 泥 法 除 适 用 于 大 流量 的 污 水 处 理 ,也 适 用 于 小 流 量 的 污 水 处 理 。 运 行 方式 灵 活 ,日 常 运 行 费 用 较 低 ,但 管 理 要 求 较 高 。 现 笔者 就 活 性 污 泥 法 的 运 行 管 理 谈 谈 几 点 认 识 。1 生 产 运 行 中 要 保 证 系 统 平 衡在 生 产 管 理 中 要 突 出 生 产 运 行 的 目 的 ,掌 握 好生 产 运 行 方 式 ,从 而 使 生 产 管 理 落 实 到 生 产 过 程 的各 个

4、 环 节 。(1)在 活 性 污 泥 法 法 中 要 保 证 系 统 平 衡 ,首 先 要做 到 量 的 平 衡 。 在 进 水 量 平 稳 的 情 况 下 ,按 设 计 要求 每 天 排 出 适 量 的 初 沉 污 泥 和 剩 余 污 泥 ,保 证 系 统量 的 平 衡 ,这 样 就 不 会 产 生 污 泥 沉 积 或 泥 龄 忽 大 忽小 的 变 化 ,而 影 响 处 理 效 果 。(2)要 保 证 负 荷 平 衡 。 包 括 污 泥 的 BOD负 荷 、水 力 冲 击 负 荷 、 氧 负 荷 、 毒 物 负 荷 等 。要 保 证 污 泥 的 BOD 负 荷 平 衡 。 根 据 污 泥 负

5、 荷=QQS/VX, Q:进 水 量 ; S: BOD浓 度 ; V:生 化 池 容 积 ;X:生 化 池 污 泥 浓 度 ,在 设 计 值 范 围 内 随 时 对 生 化 池的 回 流 比 进 行 相 应 的 调 整 ,因 为 当 BOD浓 度 在 一 段时 间 内 有 明 显 变 大 、 变 小 的 趋 势 时 ,应 及 时 对 回 流 量进 行 相 应 的 调 整 ,以 保 证 BOD负 荷 的 稳 定 ,从 而 保证 污 泥 良 好 的 吸 附 沉 降 性 能 。要 保 证 水 力 冲 击 负 荷 平 衡 。 由 于 各 种 原 因 如 泵站 故 障 或 厂 内 构 筑 物 修 善 等

6、 原 因 ,进 水 量 大 幅 度 变化 时 ,应 按 流 量 的 变 化 及 时 调 整 各 级 构 筑 物 的 运 转量 ,保 证 单 池 按 设 计 流 量 运 行 。 特 别 是 活 性 污 泥 法的 中 心 环 节 生 化 池 的 进 水 量 要 保 证 进 水 平 稳 ,二 沉池 的 流 量 恒 定 或 不 要 有 忽 大 忽 小 的 变 化 。 从 而 保 证生 化 池 的 停 留 时 间 ,保 证 二 沉 池 的 水 力 冲 击 负 荷 平衡 ,以 保 证 污 泥 的 良 好 吸 附 沉 降 性 能 。生 化 池 的 溶 解 氧 ,主 要 来 自 曝 气 设 备 ,曝 气 设

7、备不 仅 要 提 供 充 分 的 氧 ,而 且 要 创 造 足 够 的 紊 动 条 件 ,以 剪 切 活 性 污 泥 絮 体 ,这 样 可 使 污 泥 絮 体 中 的 细 菌得 到 氧 。 充 足 的 氧 量 可 使 污 泥 混 合 液 中 的 悬 浮 固 体保 持 悬 浮 状 态 和 紊 动 条 件 。 但 是 水 量 变 小 ,应 减 少曝 气 量 ,以 防 止 过 量 曝 气 造 成 污 泥 絮 体 变 碎 ,影 响 污泥 的 絮 凝 结 构 ,影 响 沉 降 性 能 。每 天 仔 细 察 看 运 行 岗 的 巡 视 记 录 ,若 发 现 有 毒物 或 pH改 变 影 响 水 质 ,应

8、及 时 采 取 有 效 措 施 ,以 保证 活 性 污 泥 处 于 良 好 运 行 状 态 。 实 际 上 ,城 市 污 水在 正 常 情 况 下 受 到 有 毒 物 质 含 量 变 化 影 响 很 小 。 温度 的 改 变 可 以 改 变 生 化 反 应 速 度 。 如 冬 季 处 理 效 果变 差 ,主 要 是 水 温 低 ,微 生 物 活 性 变 弱 ,主 要 以 摄 取氮 、 磷 为 主 ,从 而 产 生 大 量 的 多 糖 物 质 ,使 水 的 粘 性各 大 中 城 市 得 到 广 泛 应 用 ,为 供 水 企 业 节 约 抄 表 收费 运 行 、 管 理 成 本 ,提 高 企 业

9、的 技 术 水 平 和 服 务 质量 ,提 升 企 业 形 象 起 到 积 极 的 推 动 作 用 。 作 者 通 讯 处 : 621000 四 川 省 绵 阳 市 顺 河 后 街 7号 绵 阳 市 水 务(集 团 )有 限 公 司34SOUTHW EST WATER & WASTEWATER 西 南 给 排 水 Vol. 27 No. 4 2005 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.增 大 ,阻 滞 力 增 大 ,导 致 污 泥 的 沉 降 性 能 变 差 ,这 种 现象 可 采 取

10、提 高 污 泥 浓 度 使 污 泥 负 荷 降 低 ,适 当 增 加 风量 ,以 增 强 污 泥 的 活 性 ,保 证 污 泥 良 好 的 沉 降 性 能 。2 控 制 活 性 污 泥 系 统 的 泥 龄泥 龄 是 除 磷 系 统 运 行 控 制 的 最 重 要 控 制 参 数 ,磷 的 去 除 是 由 活 性 污 泥 完 成 的 。 处 理 系 统 的 泥 龄 越小 ,污 泥 活 性 越 大 ,剩 余 污 泥 量 和 磷 的 吸 收 速 率 也 越大 。 因 此 ,只 要 能 满 足 其 它 必 要 的 需 求 ,活 性 污 泥 处理 系 统 按 最 低 泥 龄 运 行 。容 积 法 控 制

11、 泥 龄 是 确 保 泥 龄 正 确 控 制 的 最 简 单 方法 。 对 于 较 复 杂 或 大 型 的 污 水 处 理 厂 进 行 计 算 机 控 制更 为 有 利 。 因 为 最 合 理 的 降 低 污 泥 含 水 量 的 方 法 是 气浮 浓 缩 或 机 械 浓 缩 ,与 从 二 沉 池 底 流 排 放 相 比 ,以 混 合液 的 形 式 排 放 剩 余 污 泥 具 有 许 多 优 点 ,没 有 害 处 。3 氮 与 回 流 的 控 制生 物 除 磷 工 艺 的 污 泥 回 流 方 式 有 两 种 ,其 一 是回 流 到 厌 氧 区 ,其 二 是 从 缺 氧 区 回 流 汇 合 液 到

12、 厌 氧区 。 不 管 采 用 那 一 种 方 式 ,回 流 液 的 硝 态 氮 含 量 应尽 可 能 保 持 在 低 水 平 ,越 低 越 好 ,尤 其 是 处 理 厂 的 进水 BOD /TP比 值 较 低 或 厌 氧 区 水 力 停 留 时 间 不 足 的情 况 。 对 于 污 泥 直 接 回 流 ,唯 一 可 行 的 办 法 是 降 低污 泥 回 流 泵 的 流 量 ,但 这 种 做 法 要 考 虑 二 沉 池 的 运行 ,避 免 二 沉 池 污 泥 层 处 于 厌 氧 状 态 。 对 于 采 用 缺氧 混 合 液 回 流 的 间 接 污 泥 回 流 ,可 采 用 降 低 硝 化 液回

13、 流 量 的 方 式 来 降 低 缺 氧 区 的 硝 态 氮 负 荷 ,通 过 良好 的 运 行 管 理 ,可 以 去 除 全 部 硝 态 氮 。负 荷 较 高 时 ,为 了 避 免 硝 态 氮 对 除 磷 作 用 的 干扰 ,必 须 控 制 泥 龄 限 制 硝 化 作 用 的 发 生 。 通 过 监 测 出水 的 氨 氮 和 硝 态 氮 控 制 曝 气 量 。 氨 氮 和 硝 态 氮 的 周期 性 峰 值 变 化 曲 线 可 以 表 明 曝 气 量 的 周 期 ,可 以 为 运行 人 员 提 供 相 应 信 息 ,确 定 曝 气 机 定 时 器 的 设 置 方式 。 设 置 方 式 一 旦

14、确 定 后 ,就 要 取 混 合 样 进 行 验 证 。4 厌 氧 区 水 力 停 留 时 间厌 氧 区 的 水 力 停 留 时 间 已 经 在 设 计 过 程 确 定 下来 , BOD /TP比 值 大 于 20的 情 况 下 ,如 果 处 理 厂 的 除磷 能 力 仍 然 不 足 ,其 原 因 很 可 能 是 厌 氧 区 水 力 停 留 时间 不 足 。 降 低 进 入 厌 氧 区 的 回 流 污 泥 或 混 合 液 量 可以 增 加 厌 氧 区 的 水 力 停 留 时 间 ,但 污 泥 回 流 量 降 低 对二 沉 池 的 影 响 要 考 虑 。 另 一 种 方 法 是 设 置 可 调

15、节 段 ,比 如 第 一 缺 氧 区 改 为 厌 氧 区 ,好 氧 区 的 前 端 提 供 缺 氧区 ,但 好 氧 区 的 停 留 时 间 也 应 足 够 已 确 保 磷 的 吸 收 。5 溶 解 氧 的 控 制采 用 溶 解 氧 控 制 主 要 是 保 证 曝 气 池 有 足 够 的DO完 成 磷 的 吸 收 ,避 免 最 终 沉 淀 池 出 现 磷 的 释 放 。在 除 磷 脱 氮 相 结 合 的 处 理 系 统 中 ,磷 的 去 除 相 当 程度 上 取 决 于 DO的 控 制 好 坏 。 在 许 多 生 产 性 处 理 厂中 发 现 除 磷 效 果 与 DO控 制 系 统 的 效 果

16、相 关 联 ,因此 需 要 DO控 制 备 用 系 统 。采 用 鼓 风 机 曝 气 的 污 水 处 理 厂 ,尤 其 采 用 一 座风 机 房 向 许 多 组 曝 气 池 供 气 的 情 况 下 , DO的 控 制 要更 加 困 难 。 鼓 风 机 输 出 的 每 一 变 化 都 会 导 致 进 入 每组 每 区 的 气 量 发 生 变 化 。 从 而 需 要 重 新 调 节 。 克 服这 一 问 题 的 一 种 方 法 是 采 用 处 理 厂 不 同 部 位 的 溶 解氧 探 头 的 输 出 平 均 值 控 制 鼓 风 机 的 气 量 输 出 。 其 后可 通 过 所 有 曝 气 池 的

17、空 气 流 量 计 进 行 单 回 路 的 控制 ,保 证 进 入 各 组 曝 气 池 的 气 量 总 是 保 持 在 预 设 的比 例 。 在 下 一 级 的 独 立 控 制 回 路 可 调 节 进 入 曝 气 池不 同 部 位 的 气 量 按 预 设 的 比 例 分 布 ,保 证 曝 气 池 的DO从 入 口 到 出 口 呈 递 增 状 态 。第 二 种 控 制 方 式 是 采 用 压 力 开 关 ,安 装 在 布 气干 管 上 使 布 气 干 管 气 口 的 压 力 始 终 保 持 在 预 设 值 。每 组 每 区 的 溶 氧 仪 可 需 要 控 制 阀 门 维 持 该 区 的 DO的

18、预 设 水 平 。 这 种 系 统 的 缺 点 是 溶 氧 仪 不 是 都 很 可靠 ,在 第 一 方 案 中 运 行 人 员 依 靠 许 多 输 出 的 平 均 值进 行 控 制 ,而 第 二 方 案 的 情 况 下 ,操 作 人 员 总 是 依 靠处 理 厂 每 一 部 位 的 每 一 DO探 头 。 如 果 某 一 探 头 的检 测 结 果 为 0,阀 门 将 全 部 打 开 ,在 那 个 部 位 全 面 曝气 导 致 出 水 出 现 硝 化 ,而 同 时 ,其 它 组 曝 气 不 足 或 消耗 太 多 的 动 力 。6 有 机 酸 发 生 器 的 监 测 和 控 制醋 酸 盐 含 量

19、很 难 采 用 常 规 方 法 测 定 ,一 般 需 要气 相 色 谱 设 备 。 但 即 使 采 用 标 准 方 法 ,低 浓 度 VFA s的 测 定 仍 然 是 不 可 靠 的 。 实 际 上 ,拥 有 醋 酸 分 析 设备 的 污 水 处 理 厂 极 少 ,因 此 新 建 污 水 处 理 厂 在 运 行的 初 期 有 必 要 在 有 质 量 的 试 验 室 进 行 一 些 VFA s的分 析 ,从 而 建 立 良 好 的 运 行 方 法 。在 活 性 初 沉 池 中 进 行 污 泥 回 流 有 助 于 淘 汰 所 产生 的 醋 酸 ,但 有 可 能 同 时 刺 激 甲 烷 菌 的 增

20、长 。 在 某些 污 水 处 理 厂 中 ,一 旦 出 现 甲 烷 菌 ,除 磷 性 能 马 上 丧失 。 根 据 运 行 经 验 ,在 20 以 上 时 经 过 3 - 4d的 回流 之 后 初 沉 池 的 污 泥 必 须 全 部 排 除 。 如 果 初 沉 池 的数 量 不 止 一 座 ,则 可 以 通 过 交 替 运 行 避 免 甲 烷 菌 的出 现 。 不 同 初 沉 池 的 回 流 管 线 保 持 分 开 ,避 免 任 何接 种 现 象 的 发 生 。44SOUTHW EST WATER & WASTEWATER 西 南 给 排 水 Vol. 27 No. 4 2005 1995-2

21、006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.从 资 源 管 理 看 国 外 在 水 资 源 利 用 方 面 的 几 点 经 验向 青 胡 海 修摘 要 水 资 源 的 合 理 利 用 是 关 系 国 计 民 生 的 大 事 ,各 国 都 十 分 重 视 水 资 源 的 开 发 利 用 。 我 国 水 资源 总 量 大 ,人 均 占 有 量 却 不 足 世 界 人 均 占 有 量 的 三 分 之 一 ,而 且 水 资 源 的 现 状 不 容 乐 观 。 解 决 的 办 法 一靠 技 术 创 新 ,二 靠 管 理

22、 规 划 ,但 后 者 的 作 用 往 往 受 到 忽 视 。 国 外 在 水 资 源 利 用 方 面 所 取 得 的 成 就 在 相 当程 度 上 得 益 于 政 府 及 相 关 部 门 在 管 理 方 面 的 重 视 和 努 力 ,而 其 中 一 些 方 法 经 验 对 改 善 我 国 水 资 源 的 现 状是 很 有 借 鉴 价 值 的 。关 键 词 水 资 源 政 策 管 理 经 济 管 理 法 规 管 理水 资 源 是 影 响 国 民 经 济 发 展 的 基 础 物 资 之 一 ,是 生 产 生 活 不 可 缺 少 的 宝 贵 资 源 。 随 着 人 口 的 增 加和 国 民 经 济

23、 的 发 展 ,水 资 源 短 缺 已 成 为 世 界 各 国 普遍 关 注 的 重 大 资 源 环 境 问 题 。 我 国 现 阶 段 水 资 源 问题 令 人 堪 忧 。 我 国 600多 个 城 市 中 , 400多 个 城 市 存在 供 水 不 足 问 题 ,其 中 比 较 严 重 的 缺 水 城 市 达 110个 ,全 国 城 市 缺 水 总 量 为 60亿 立 方 米 ,影 响 工 业 产值 2300亿 元 ,农 业 灌 溉 每 年 缺 水 达 到 300亿 立 方米 ,直 接 影 响 粮 食 生 产 稳 定 和 发 展 。 目 前 , 50%的 地下 水 被 污 染 , 70%以

24、 上 的 地 表 水 属 于 四 类 以 上 的 水7 氧 化 还 原 电 位 的 控 制由 于 对 醋 酸 产 生 的 强 调 ,使 工 艺 控 制 的 重 点 转移 到 进 水 水 质 特 性 的 改 善 ,活 性 初 沉 池 ,氧 化 还 原 电位 的 控 制 已 经 越 来 越 低 。 根 据 实 际 情 况 ,控 制 氧 化还 原 电 位 的 好 处 是 将 其 控 制 在 某 一 限 值 之 上 ,避 免厌 氧 区 或 缺 氧 区 出 现 磷 的 二 次 释 放 。 具 体 的 做 法 包括 设 置 穿 孔 扩 散 管 或 有 意 识 地 让 部 分 硝 态 氮 进 入 。8 化

25、学 药 剂 备 用 需 求污 水 处 理 厂 全 年 出 水 磷 浓 度 低 于 1mg/L,但 仅依 靠 生 物 除 磷 工 艺 本 身 是 不 可 能 始 终 保 证 出 水 磷 浓度 达 标 的 。 关 键 设 备 出 现 机 械 故 障 (如 搅 拌 器 、 泵 、曝 气 器 )可 导 致 磷 的 过 量 释 放 。 有 毒 有 害 物 质 的 排入 也 可 能 导 致 生 物 除 磷 系 统 的 失 效 。 化 学 药 剂 备 用系 统 可 以 作 为 优 化 生 物 除 磷 系 统 的 重 要 补 充 手 段 ,使 处 理 厂 具 有 良 好 的 预 防 性 维 护 措 施 。 化

26、 学 药 剂 的年 消 耗 量 可 作 为 生 物 除 磷 性 能 的 标 志 ,也 可 作 为 增加 备 用 设 备 或 改 进 控 制 方 案 的 评 价 依 据 。 镁 与 钾 参与 生 物 除 磷 过 程 ,在 缺 乏 这 些 元 素 的 污 水 中 可 能 需要 添 加 。 在 其 它 条 件 都 不 错 的 情 况 下 如 果 除 磷 效 果不 佳 ,那 就 有 必 要 检 查 一 下 是 否 存 在 这 些 短 缺 问 题 。9 要 实 现 数 据 化 管 理随 着 科 技 的 进 步 ,电 子 计 算 机 技 术 已 经 应 用 到生 产 的 各 个 领 域 ,在 水 处 理

27、技 术 上 也 得 到 了 广 泛 的应 用 。 要 想 掌 握 污 水 处 理 的 运 行 情 况 ,摸 索 污 水 处理 生 产 的 运 行 规 律 ,充 分 利 用 计 算 机 进 行 数 据 化 管理 。 如 每 天 都 应 将 化 验 数 据 、 水 质 、 水 温 、 水 量 、 回 流量 、 回 流 比 、 污 泥 处 理 量 整 理 成 一 个 系 统 而 规 范 的 数据 库 ,应 将 每 天 的 生 产 运 行 状 态 输 入 电 脑 ,并 以 图 形或 曲 线 的 方 式 全 面 而 系 统 的 分 析 生 产 运 行 状 态 ,针对 实 际 情 况 对 生 产 进 行

28、有 条 不 紊 的 调 整 。 也 可 以 做到 随 机 读 取 生 产 运 行 参 数 ,也 可 能 根 据 长 期 积 累 的数 据 进 行 系 统 的 计 算 、 统 计 、 找 出 各 个 项 目 之 间 对 应关 系 ,得 出 新 的 生 产 参 数 。 随 着 污 水 处 理 技 术 的 不断 发 展 ,传 统 工 艺 的 改 进 和 更 新 ,污 水 处 理 厂 的 科 学化 、 自 动 化 管 理 程 度 也 将 愈 来 愈 高 ,数 据 化 管 理 将 成为 科 学 管 理 的 一 条 途 径 。10 善 于 根 据 运 行 参 数 、 运 行 记 录 摸 索 规 律 ,及

29、时 发现 控 制 活 性 污 泥 法 处 理 污 水 容 易 出 现 的 污 泥 膨 胀 及污 泥 上 浮 现 象污 泥 膨 胀 包 括 丝 状 菌 膨 胀 和 非 丝 状 菌 膨 胀 。 污泥 上 浮 包 括 污 泥 腐 化 上 浮 和 污 泥 反 硝 化 上 浮 。 针 对这 些 容 易 出 现 的 问 题 应 根 据 运 行 记 录 中 二 沉 池 、 生化 池 出 现 的 状 态 ,结 合 运 行 参 数 污 泥 指 数 、 沉 降 比 、化 验 数 据 及 镜 检 做 到 早 发 现 早 分 析 早 控 制 。总 之 ,提 高 活 性 污 泥 法 运 行 管 理 水 平 ,会 为 城 市污 水 处 理 行 业 的 技 术 进 步 提 供 重 要 保 障 。 作 者 通 讯 处 : 130021 长 春 市 工 农 大 路 618号 中 国 市 政 工 程 东 北设 计 研 究 院电 话 : 0431 - 5611410 (办 ) , 1300913462154SOUTHW EST WATER & WASTEWATER 西 南 给 排 水 Vol. 27 No. 4 2005 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.